Инструкция по проектированию и монтажу кабельной системы обогрева кровли и водосточной системы

Опубликовано: 04.11.2018

Причины образования наледи

Наиболее частые причины ведущие к образованию наледи можно условно разделить на 2 группы:

Технологические причины

Рис. 3: Кровля сложной формы

Природные причины

При всём многообразии причин, проявление тепловых потоков на кровле – образование льда. Все подобные кровли принято называть «теплыми». Самым безопасным вариантом, с точки зрения тепловых потерь, являются холодные вентилируемые чердаки. Однако даже в этом случае бывают неприятные исключения. Размещение под кровлей вентиляционного или иного оборудования может приводить к сильному выделению тепла в подкровельном пространстве. Сочетание локальных тепловых источников в сочетании с застойными невентилируемыми областями приводит к образованию «теплых» зон на поверхности кровли.

Укладка нагревательного кабеля Deviflex на кровлях и водостоках

При проектировании КСО необходимо учитывать, что количество тепла, выделяемого кровлей, и форма кровли могут оказывать значительное влияние на потребные мощности и количество зон обогрева. Так, например, кровли с малым углом уклона будут накапливать больше снега, вода во время оттепелей будет сходить медленнее, и в ендовах для подобных конструкций необходимо закладывать большие мощности, нежели в кровлях с большим углом наклона.

3. Принцип работы КСО кровли.

Основной принцип – подвести дозированное количество тепла к месту возможного образования наледи, стаять наледь еще в начальной стадии и отвести талую воду по организованной системе водостока.

Применялись также антиоблединительные системы и на основе других физических принципов:

Но все они имели существенные недостатки, так что при прочих равных условиях кабельные системы антиобледения кровли получили наибольшее распространение на текущий момент. Необходимо понимать, что задача системы антиобледенения – борьба с появлением на крыше наледи и сосулек, а отнюдь не борьба с большими снежными массами скапливающимися на крыше. Последняя задача требует гораздо больших мощностей и соответственно большего количества кабеля, т.к. для растапливания снега требуется обогревать большие площади и задавать большие погонные мощности.

Если же стоит задача предотвратить обрушение кровли из-за превышения нагрузки в угрожаемые периоды, то для этого применяются специализированные комплексы для мониторинга толщины снежного покрова, такие как например система «Снегомер».

При превышении порогового значения на панель поступает тревожный сигнал после чего служба эксплуатации здания проводит мероприятия по очистке кровли от снега. Несмотря на то, что КСО способна эффективно решать проблемы обледенения кровли, бывают случаи, когда обледенение кровли столь обширно, что попытка решить проблему с помощью обогрева, становится экономически не вполне целесообразной (когда стоимость инсталляции КСО сравнима со стоимостью переделки кровли). В таких случаях необходимо находить компромиссные варианты, включающие в себя тепловизионное обследование, грамотное проектирование и частичную реконструкцию кровли.

Состав кабельной системы обогрева

Подсистема нагревательных элементов

Сюда входят греющие кабели, как резистивные так и саморегулирующиеся. Они могут применяться как в виде секций различной длины так и в виде нагревательных матов. Подсистема распределения электропитания

В эту подсистему входят силовые кабели, монтажные коробки, узлы подвода питания, сращивания и Т- и Х- разветвления, распаченые (монтажные коробки). Для простоты к этой же подсистеме относят сигнальные провода для датчиков температуры, влаги и осадков. Подсистема управления

Управление системой обогрева может выполняться компактными терморегуляторами уличного исполнения (со встроенными датчиками), щитами управления включающими в себя защитную автоматику, и в наиболее сложных случаях шкафами управления объединёнными с оригинальными АСУ (автоматизированными системами управления). Подсистема крепежа

Монтажные и клейкие ленты, клипсы, кронштейны, сетки, зажимы – словом все те элементы, которые служат для надежного закрепления греющих и силовых кабелей. Условно неучтенными остались только расходные материалы: клеи, мастики, метизы, дюбели, заклепки и т.п.

1. Подсистема нагревательных элементов

Общие требования к греющим кабелям эксплуатируемым на кровле Находясь на кровле, греющий кабель подвергается воздействию нескольких неблагоприятных факторов:

Механическое воздействие снежных масс, льда, нагрузки от натяжения и пр.

Необходимо так же учитывать, что возникновение внутренних напряжений может приводить к деструкции полимерных цепочек. Внешняя изоляция не должна быть излишне жесткой, иначе на месте сгибов могут появиться трещины. Это происходит даже со фторполимерной изоляцией. Внешняя изоляция должна быть одновременно эластичной и прочной. При опасности схода больших ледяных и снежных масс с верхних участков кровли следует предусматривать установку систем снегозадержания.

Ультрафиолетовое излучение.

Может приводить к деструкции полимера, из которого сделана внешняя изоляция кабеля. Такие полимеры, как поливинилхлорид и полиолефин изначально не являются фотохимически стойкими. Поэтому для изготовления изоляции кабеля для КСО кровли подойдут только полимеры с дополнительными присадками, увеличивающими стойкость к УФ- излучению. Наиболее простыми и дешёвыми присадками являются чёрная и белая сажа, но могут использоваться и более сложные и дорогие химикаты. Наиболее стойкими к УФ излучению являются силиконовые резины, фторполимеры, СПЭ, полиолефины с присадками, обладают хорошими характеристиками.

Перепады температур.

В наших условиях кабели работают в очень большом диапазоне температур от -40°С до +45°С. Температура на поверхности медной кровли в летнее время может достигать и +80°С. Кабели должны сохранять работоспособность и не разрушаться при таких температурах. Наиболее слабыми в этом отношении являются кабели с изоляцией из ПВХ. Для предохранения от разрушения при низких температурах необходимо наличие пластификаторов в составе полимерных материалов.

Также к греющим кабелям на кровле предъявляются дополнительные требования:

Пожарная безопасность

По требованиям нормативным актам, действующим на территории России, кабели не должны поддерживать горение. Материалы кабеля, если они изначально горючи, как например ПВХ, должны обязательно содержать антипиреновые присадки. Правда у антипиренов есть один недостаток – они снижают пластичность.

Электрическая безопасность

Кабели должны иметь экранирование. Следует предусматривать защиту от поражения электрическим током посредством УЗО с током отсечки 30 мА.

При проектировании систем на основе саморегулирующихся кабелей, кроме выбора материала изоляции необходимо учесть ещё один нюанс. При включении самрега некоторое время стартовые токи превышают расчетные. Причем очень короткий период, несколько секунд, ток может превышать номинал в 5…10 раз. Если стартовый ток с такими значениями будет продолжителен по времени, это вызовет негативные последствия, в том числе и для самого кабеля. Ведь высокий ток вызывает отслоение проводников от тепловыделяющей матрицы. Проблема же состоит в том, что на поверхности кровли условия включения более жёсткие, чем на поверхности трубопроводов (именно такие условия являются для многих самрегов стандартными). Связано это с тем, что кабель может находиться в воде, льду, снегу, а, как было отмечено выше, в этом случае процессы прогрева и выхода кабеля на номинал будут проходить иначе. Если кабель не рассчитан на подобные условия, последствия могут быть весьма разнообразными: от выключения автоматов защиты, до снижения срока службы кабеля, из-за значительной потери мощности - до 50% от номинальной.

Отсюда делаем следующие выводы:

Типы используемых кабелей

Кабели с постоянным сопротивлением – резистивные кабели.

Принципиально кабели этого типа делятся на одножильные и двужильные. Зональные кабели можно назвать параллельно-резистивными, они также являются двужильными.